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考虑时空完整性的新型电力系统运行断面图生成与特征提取

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 156-164页

作者：曲朝阳张振明曲楠单庆玉周玉光东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 国网江苏省电力有限公司南京供电公司江苏省南京市210008 国网吉林省电力有限公司吉林省长春市130022

针对新型电力系统运行场景复杂多变、调度目标繁多导致调度方案应变能力不足的问题,提出了一种考虑时空完整性的新型电力系统运行断面图生成与特征提取方法。首先,以系统历史运行断面为数据依托,从时间和空间2个维度出发,定义了考虑时... 详细信息

针对新型电力系统运行场景复杂多变、调度目标繁多导致调度方案应变能力不足的问题,提出了一种考虑时空完整性的新型电力系统运行断面图生成与特征提取方法。首先,以系统历史运行断面为数据依托,从时间和空间2个维度出发,定义了考虑时空完整性的时序运行断面数学化表征形式;然后,围绕运行断面数据高维且非线性的特点,设计基于格拉姆角求和场的运行断面高维空间转换算法,将高维时序运行数据编码为运行断面图;最后,以VGG16为基模型,保留其前13层卷积层,并引入全局最大池化层(GMP)替代其末端的全连接层,构建了系统运行断面图的VGG13_GMP特征提取模型。通过算例分析验证了所提方法的有效性及鲁棒性。

关键词：新型电力系统运行断面图像生成卷积神经网络特征提取

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基于分布式模型预测的高比例风电系统多源协同负荷频率控制策略

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电网技术 2024年第7期48卷 2804-2814,I0050-I0052页

作者：杨冬锋朱军豪姜超郝中华赵冠雄现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网吉林省电力有限公司公主岭市供电公司吉林省公主岭市136100 国网吉林省电力有限公司长春供电公司吉林省长春市130000

随着风电逐步替代传统电源,系统频率调整能力恶化,风电主动参与互联系统负荷频率控制(load frequency control,LFC)是改善系统频率特性的新途径。针对该背景,基于分布式模型预测控制,综合考虑互联系统内传统机组、风电机组和储能电站等... 详细信息

随着风电逐步替代传统电源,系统频率调整能力恶化,风电主动参与互联系统负荷频率控制(load frequency control,LFC)是改善系统频率特性的新途径。针对该背景,基于分布式模型预测控制,综合考虑互联系统内传统机组、风电机组和储能电站等调频资源及其响应特性,提出一种适应于高风电渗透率的互联系统多源协同LFC策略。首先,分析不同风速对风电机组调频特性的影响,提出一种计及风速变化的风电机组多风速段功率响应模型;其次,构建传统机组、风电机组和储能电站协同参与互联系统LFC模型,兼顾各机组频率响应约束,以互联系统区域控制偏差信号和自动发电成本的加权函数为目标,构建区域信息互动的分布式模型预测控制器;最后,为实现互联系统负荷频率全局最优控制,各控制器结合己区域及其他区域机组运行状态,在线求解所有机组的功率参考值。仿真结果表明:所提策略有效降低了系统频率和联络线功率波动的幅度,实现了各机组之间的最优功率分配,并降低了系统自动发电成本。

关键词：分布式模型预测控制负荷频率控制风电机组频率调整系统经济性

计及故障信息和需求不确定的应急物资灾前预布局与灾后调度

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电力系统自动化 2024年第13期48卷 120-129页

作者：郄聃万海洋张桐菲孙晓光王志强刘文霞华北电力大学电气与电子工程学院北京市102206 国网吉林省电力有限公司长春供电公司吉林省长春市130021

为提高灾前、灾后电力抢修物资与抢修人员调度的协调性和鲁棒性,提出一种计及故障信息和物资需求双重不确定的灾前电力抢修物资预布局与灾后协同调度策略。首先,灾前针对灾情预测信息和电力抢修物资的双重不确定性,考虑决策者对风险的... 详细信息

为提高灾前、灾后电力抢修物资与抢修人员调度的协调性和鲁棒性,提出一种计及故障信息和物资需求双重不确定的灾前电力抢修物资预布局与灾后协同调度策略。首先,灾前针对灾情预测信息和电力抢修物资的双重不确定性,考虑决策者对风险的偏好程度,建立基于均值-条件风险价值(CVaR)的双层物资调配分布鲁棒优化(DRO)模型,上层以电力抢修物资配置成本最小为目标对物资中转点的选择及预置电力抢修物资的数量进行优化,下层基于均值-CVaR工具搜索最恶劣故障场景分布,并鲁棒优化(RO)故障场景下中转点到故障点的电力抢修物资分配策略,以求得故障损失成本;其次,灾后考虑物资和抢修人员调度的时序耦合约束,建立以停电损失最小为目标,中转点分配至各故障点物资的种类及数量和抢修人员的调度计划为决策变量的混合整数线性规划模型;最后,通过118节点实际配电网系统进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：配电网故障抢修电力抢修物资分布鲁棒优化(DRO) 均值-条件风险价值(CVaR)

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基于多源数据的馈线谐波频谱估计方法

电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 63-73页

作者：张逸林楠张良羽张妍刘必杰福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 国网吉林省电力有限公司营销服务中心吉林长春130600 国网福建省电力有限公司宁德供电公司福建宁德352100

随着分布式电源和非线性负荷的投运规模不断增加,电网谐波污染愈加严重和复杂,有必要对各馈线谐波电流进行监测。但基于经济性考虑,对变电站所有馈线均进行谐波电流监测并不可行。针对上述问题,提出了基于多源数据的馈线谐波频谱估计方... 详细信息

随着分布式电源和非线性负荷的投运规模不断增加,电网谐波污染愈加严重和复杂,有必要对各馈线谐波电流进行监测。但基于经济性考虑,对变电站所有馈线均进行谐波电流监测并不可行。针对上述问题,提出了基于多源数据的馈线谐波频谱估计方法。该方法基于电网现有电能质量监测系统、调度系统、营销业务应用系统等多源数据,只需对母线谐波电压和进线谐波电流开展监测,即可估计出变电站所有馈线的谐波电流情况。首先,根据馈线谐波电流的相量运算关系和功率关系构建馈线谐波频谱估计的目标函数。其次,基于多源数据利用改进粒子群算法求解目标函数,进而得到各馈线的各次谐波电流含有率及馈线谐波电流间的相角差,实现了各馈线谐波电流频谱的估计。最后,通过仿真算例和实测算例验证了方法的可行性。算例表明该方法仅需在变电站母线处安装一台电能质量监测终端,结合现有业务系统的基本电气数据等信息,可实现馈线谐波频谱的估计,有助于节约变电站监测装置的配置成本。

关键词：谐波监测电能质量粒子群算法多源数据谐波频谱

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含氢储能的独立微电网IGDT鲁棒规划

电力建设 2024年第4期45卷 77-88页

作者：肖白韩康琦张晓华东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 国网吉林省电力有限公司延边供电公司吉林省延吉市133000

在对可再生能源高比例渗透的独立微电网进行规划的过程中,风光出力的不确定性给精益化规划目标的实现带来困难。为此,提出一种基于信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)的含氢储能的独立微电网优化规划方法。首先,... 详细信息

在对可再生能源高比例渗透的独立微电网进行规划的过程中,风光出力的不确定性给精益化规划目标的实现带来困难。为此,提出一种基于信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)的含氢储能的独立微电网优化规划方法。首先,构建含氢储能的独立微电网基本结构,基于该结构阐述含氢储能系统的基本工作原理并建立其简化数学模型;其次,基于IGDT鲁棒优化思想建立不确定场景集;然后,建立考虑激励型需求响应(demand response,DR)的独立微电网双层鲁棒优化规划模型,其中外层模型以微电网综合成本等年值最小为优化目标,内层模型以微电网年运行成本最低为优化目标;最后,采用带有精英保留策略的遗传算法对双层鲁棒优化规划模型进行求解。算例结果验证了所建模型的合理性和有效性,为含氢储能的独立微电网优化规划提供了参考。

关键词：独立微电网信息间隙决策理论(IGDT) 需求响应(DR) 氢储能双层优化

混合级联型HVDC系统的后续换相失败预判方法

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电网技术 2024年第7期48卷 3053-3066,I0116-I0117页

作者：王鹤邱腾飞潘禹含边竞李石强现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网吉林省电力有限公司吉林供电公司吉林省吉林市132000

白鹤滩—江苏±800k V特高压直流输电工程于2022年7月1日在中国投运,在世界上首次创造性地研发应用了特高压混合级联直流输电新技术方案。基于此系统背景对逆变侧电网换相换流器(line commutated converter,LCC)进行具有一定时间裕度的... 详细信息

白鹤滩—江苏±800k V特高压直流输电工程于2022年7月1日在中国投运,在世界上首次创造性地研发应用了特高压混合级联直流输电新技术方案。基于此系统背景对逆变侧电网换相换流器(line commutated converter,LCC)进行具有一定时间裕度的后续换相失败预判。分析了LCC控制器对电气量的控制作用和模块化多电平换流器(modular multilevel converters,MMC)对LCC的电压支撑作用,明确了混合级联直流输电系统逆变侧LCC发生后续换相失败的机理。推导了逆变侧LCC在首次换相失败后恢复过程末期关断角与故障后线路传输功率最小值的关系,定义了阈值功率的概念。然后建立了关断角与阈值功率的定量关系,提出一种故障后直流传输功率最小值与功率阈值相比较的后续换相失败预判方法。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了相应的仿真模型,验证了理论分析和预测方法的准确性。

关键词：混合级联直流输电系统后续换相失败预判交流故障阈值功率

考虑绿证交易机制与碳捕集电厂深度调峰补偿的多主体联合调峰优化调度

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电网技术 2024年第1期48卷 100-109页

作者：杨冬锋刘厚伟孙勇李宝聚刘畅刘晓军现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网吉林省电力有限公司吉林省长春市130021 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院吉林省长春市130021

为解决大规模风电不断并网引起的系统调峰负担增加问题,提出了一种考虑绿证交易机制与碳捕集电厂深度调峰补偿的碳-储-荷联合调峰双层优化方法。首先,分析了碳捕集电厂参与深度调峰成本损失,提出了深调服务补偿模型。其次,分析了绿证交... 详细信息

为解决大规模风电不断并网引起的系统调峰负担增加问题,提出了一种考虑绿证交易机制与碳捕集电厂深度调峰补偿的碳-储-荷联合调峰双层优化方法。首先,分析了碳捕集电厂参与深度调峰成本损失,提出了深调服务补偿模型。其次,分析了绿证交易机制对碳-储-荷联合调峰的积极作用;上层以电价引导型需求响应、改善净负荷曲线平滑性程度最优为目标,旨在降低负荷峰谷差,提高风电消纳空间,缓解深度调峰机组压力;下层基于上层优化后的调峰容量,考虑绿证交易机制与碳捕集电厂深调补偿收益的碳-储联合深度调峰综合成本最优为目标,旨在发掘绿证交易机制与调峰辅助服务对深度调峰作用,发挥碳-储联合深度调峰的能力,优化系统经济性、风电消纳量、碳排放量。最后,在改进的IEEE 30节点系统进行仿真,结果验证了所提模型的有效性。

关键词：深度调峰碳捕集电厂储能电站需求响应绿色证书交易机制双层优化

计及碳配额的电动公交车⁃配电网协同优化调度策略

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 48-57页

作者：张良黄久鸿戚佳金尹清波龙彦良张超锐现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310016 国网浙江省电力有限公司台州供电公司浙江省台州市318000

考虑个人碳交易机制在电动公交车优化调度中的应用,提出一种基于动态碳价格的碳配额激励机制,电动公交车用户可以通过出售碳配额获取一定的收益。首先,计及路况对电动公交车运行时间产生的影响,根据工作日与休息日交通指数对电动公交车... 详细信息

考虑个人碳交易机制在电动公交车优化调度中的应用,提出一种基于动态碳价格的碳配额激励机制,电动公交车用户可以通过出售碳配额获取一定的收益。首先,计及路况对电动公交车运行时间产生的影响,根据工作日与休息日交通指数对电动公交车进站时间进行修正,构建电动公交车工作日与休息日充电负荷模型;然后,将基于动态碳价格的碳配额激励机制运用于电动公交车与新能源协同调度策略,构建综合考虑用户与电网利益的多目标函数,并运用鲸鱼算法对目标函数进行求解;最后,基于经济指标和性能指标,对固定碳价格、动态碳价格两种激励机制进行对比分析,通过算例验证了基于动态碳价格的碳配额激励机制的电动公交车与新能源协同调度策略的优越性。

关键词：配电网电动公交车碳配额激励机制协同优化调度

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基于IKH-UKF-PF的电源电解电容寿命预测

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电源学报 2024年

作者：韩旭张静伟傅代印覃团发国网吉林省电力有限公司吉林供电公司国网吉林省电力有限公司白城供电公司广西大学广西多媒体通讯与网络技术重点实验室

开展电动汽车充电设备核心器件的可靠性评估，保障充电设备安全稳定运行变得越来越重要。提出了一种先进的预测方法来估计充电设备最重要的部件之一——电源中电解电容的健康状态并预测其剩余使用寿命。根据电容损耗数据，融合Verhulst... 详细信息

开展电动汽车充电设备核心器件的可靠性评估，保障充电设备安全稳定运行变得越来越重要。提出了一种先进的预测方法来估计充电设备最重要的部件之一——电源中电解电容的健康状态并预测其剩余使用寿命。根据电容损耗数据，融合Verhulst模型和指数模型作为最终的经验模型，并利用无迹卡尔曼滤波（UKF）生成粒子滤波（PF）的建议分布来跟踪退化路径。针对粒子贫化问题，采用改进磷虾群算法优化残差重采样步长，提高预测精度。在电解电容退化数据上的实验表明，与传统的粒子滤波算法相比，在预测时间点t=80h时，预测均方根误差（RMSE）从2.79下降到0.37，95%水平下的置信区间宽度从34h下降到4h，同时，与KH-UKF-PF相比，RMSE下降了27.5%，所提方法可提供更高的剩余使用寿命预测精度。

关键词：电源电解电容寿命预测无迹卡尔曼滤波磷虾群算法粒子滤波